冲击硅微机械加速度传感器的封装与封装性能分析 被引量：7

1

作者 董健 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期959-963,共5页

给出了一种压阻式冲击硅微机械加速度传感器的器件封装结构并对其封装的性能进行了分析。加速度传感器的封装采用可伐合金做管壳,采用环氧粘合剂将芯片粘结在金属基板上,采用金丝连接芯片铝焊点和管脚,使用环氧灌封胶充填管壳内空余的区... 给出了一种压阻式冲击硅微机械加速度传感器的器件封装结构并对其封装的性能进行了分析。加速度传感器的封装采用可伐合金做管壳,采用环氧粘合剂将芯片粘结在金属基板上,采用金丝连接芯片铝焊点和管脚,使用环氧灌封胶充填管壳内空余的区域,来缓冲芯片受到冲击时承受的冲击应力。用ANSYS软件对封装后的器件进行了模态分析。分析结果表明,封装后加速度传感器敏感结构—悬臂梁敏感方向上的模态频率与封装前基本相同,封装后器件管壳三个破坏方向上的模态频率足够大。因此,封装不影响加速度传感器的测试性能并有良好的抗冲击能力。用霍普金森杆对封装后器件进行了冲击破坏实验。实验结果表明,引线从芯片铝焊点处脱落是冲击破坏的主要形式。 展开更多

关键词 冲击硅微机械加速度传感器 封装 可伐合金 模态频率 破坏

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曲面过载保护的新型高g值冲击硅微机械加速度传感器的设计 被引量：10

2

作者 董健 李昕欣 +2 位作者 王跃林 张鲲 宋朝晖 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期148-150,214,共4页

给出一种测量高g值冲击加速度的硅微机械加速度传感器的结构和动力学模型 ,此传感器为整体式悬臂梁结构 ,采用硅微机械加工技术制作 ,便于封装和大批量低成本制造。其敏感方向在硅片平面内 ,两个压敏电阻分布在悬臂梁的顶端 ,两个完全... 给出一种测量高g值冲击加速度的硅微机械加速度传感器的结构和动力学模型 ,此传感器为整体式悬臂梁结构 ,采用硅微机械加工技术制作 ,便于封装和大批量低成本制造。其敏感方向在硅片平面内 ,两个压敏电阻分布在悬臂梁的顶端 ,两个完全相同的悬臂梁沿相反方向分布 ,四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接 ;悬臂梁的过载保护采用上下两个曲面 ,一方面有效地提高悬臂梁的过载保护能力 ,另一方面调节加速度传感器的压膜阻尼 ,使之接近临界阻尼 ,有效抑制自由振动模态 ,提高测量精度。 展开更多

关键词 曲面过载保护 冲击 硅微机械加速度传感器 压膜阻尼

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新型高量程冲击硅微机械加速度传感器的设计与制造 被引量：5

3

作者 董健 计时鸣 张立彬 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2009年第1期105-109,114,共6页

给出了一种测量高量程冲击加速度的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法．加速度传感器采用整体式悬臂梁结构，在硅片平面内设计了两个分布方向相反结构相同的悬臂梁，每个悬臂梁顶端通过硼扩散形成两个压敏电阻，四个压敏电阻构成惠... 给出了一种测量高量程冲击加速度的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法．加速度传感器采用整体式悬臂梁结构，在硅片平面内设计了两个分布方向相反结构相同的悬臂梁，每个悬臂梁顶端通过硼扩散形成两个压敏电阻，四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接．悬臂梁两侧面和过载保护曲面采用DRIE技术加工，过载保护曲面设计成近似于冲击加速度传感器承受最大加速度时悬臂梁弯曲曲面的形状，一方面提高了悬臂梁过载保护能力，另一方面可以调节加速度传感器的工作阻尼至临界阻尼，有效提高了加速度传感器的工作频率带宽．分析和测试结果表明，加速度传感器的灵敏度达到3．024μV／g，工作频率带宽达到O～81kHz，量程达到0～50000g．加速度传感器的性能能够满足测号冲击过程的要求． 展开更多

关键词 冲击 硅微机械加速度传感器DRIE技术 过载保护曲面 工作频率带宽

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微机械加工硅电容式加速度传感器 被引量：7

4

作者 李跃进 杨银堂 +2 位作者 朱作云 马晓华 陈锦杜 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第1期57-59,共3页

介绍了硅电容式加速度传感器的工作原理和制作过程。传感器的敏感元件为一个差分电容器 ,它是由活动质量块与两个玻璃极板通过阳极键合形成。活动质量块用标准的双极工艺和各向异性腐蚀工艺制作。该传感器的量程为 2 0 gn,线性度为 10 -4

关键词 加速度传感器 差分电容器 各向异性腐蚀 微机械加工

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基于厚膜混合集成的硅微机械加速度传感器

5

作者 王存超 苏岩 王寿荣 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第1期1-2,13,共3页

采用厚膜混合集成技术实现了硅微机械加速度传感器工程样机。介绍了厚膜混合集成电路工艺的原理和特点、传感器的结构和工作原理,研究了信号提取和处理方法,优化了反馈控制校正电路网络,利用电容转换专用集成电路,通过厚膜技术组装了工... 采用厚膜混合集成技术实现了硅微机械加速度传感器工程样机。介绍了厚膜混合集成电路工艺的原理和特点、传感器的结构和工作原理,研究了信号提取和处理方法,优化了反馈控制校正电路网络,利用电容转换专用集成电路,通过厚膜技术组装了工程样机。实验结果表明:该单片加速度传感器具有较高的精度和零偏稳定性。 展开更多

关键词 厚膜技术 硅微机械 加速度传感器 单片

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一种扭摆式硅微机械加速度传感器

6

作者 毋正伟 陈德勇 +1 位作者 杨苗苗 徐磊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第8期85-88,共4页

介绍了一种基于体硅微机电系统(MEMS)工艺制作的扭摆式硅微机械加速度传感器,对制作过程的一些工艺问题进行探讨,并提出相应的解决办法,主要涉及到硅-玻璃阳极键合、结构释放等关键工艺。对测试结果进行了初步分析,分辨力可以达到1mgn,... 介绍了一种基于体硅微机电系统(MEMS)工艺制作的扭摆式硅微机械加速度传感器,对制作过程的一些工艺问题进行探讨,并提出相应的解决办法,主要涉及到硅-玻璃阳极键合、结构释放等关键工艺。对测试结果进行了初步分析,分辨力可以达到1mgn,测试±1gn范围内线性度可以达到99.99%。 展开更多

关键词 加速度传感器 体硅工艺 电容式 阳极键合 微机电系统

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降低硅微机械加速度传感器横向灵敏度的方法 被引量：4

7

作者 费龙 钟先信 +2 位作者 温志渝 刘桂雄 高扬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1995年第1期64-68,共5页

本文分析了硅微机械加速度传感器横向灵敏度产生的原因，并介绍了降低它的方法。

关键词 硅微机械 横向灵敏度 加速度传感器

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高g值微机械加速度传感器的现状与发展 被引量：11

8

作者 李世维 王群书 +1 位作者 古仁红 刘君华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期892-896,共5页

本文对用于侵彻武器和爆炸现场测量的高g值加速度传感器进行了四顾与展望。重点介绍了采用微机械工艺的高g值微加速度传感器。首先分析了目前几种新型压阻式和电容式高g值硅微机械加速度传感器的基本工作原理,主要技术指标和敏感元件的... 本文对用于侵彻武器和爆炸现场测量的高g值加速度传感器进行了四顾与展望。重点介绍了采用微机械工艺的高g值微加速度传感器。首先分析了目前几种新型压阻式和电容式高g值硅微机械加速度传感器的基本工作原理,主要技术指标和敏感元件的结构特点,讨论了几种用于制作高g值微加速度传感器的新型材料和工艺。最后总结了高g值微机械加速度传感器未来的发展趋势。 展开更多

关键词 加速度传感器 高G值 爆炸与冲击 微机械

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变面积结构微机械电容式加速度传感器 被引量：5

9

作者 李宝清 陆德仁 王渭源 《中国工程科学》 2000年第2期36-40,共5页

文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分... 文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分电容变化。通过测量差分电容的变化,可以得到加速度信号的大小。理论分析表明加速度响应信号随面积呈线性变化,而与质量块及定电极的间距无关。加速度传感器的制作采用了基于金属电镀的准LIGA技术,设计量程为20m/s2。测量结果表明,加速度传感器量程为20m/s2,灵敏度为581mV/(m·s-2),非线性为4%FS。讨论了器件线性度不够理想的原因。 展开更多

关键词 电容 微机械加速度传感器 变面积结构 原理 制作

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侧面扩散电阻的微机械加速度传感器的设计 被引量：1

10

作者 董健 《浙江工业大学学报》 CAS 2008年第3期326-329,共4页

给出了一种新型的侧面扩散电阻的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.硅微机械加速度传感器采用压阻式双悬臂梁整体式结构.两个结构相同分布方向相反的悬臂梁采用DRIE工艺加工,在每个梁的侧面通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电... 给出了一种新型的侧面扩散电阻的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.硅微机械加速度传感器采用压阻式双悬臂梁整体式结构.两个结构相同分布方向相反的悬臂梁采用DRIE工艺加工,在每个梁的侧面通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电阻构成惠斯痛全桥连接,在悬臂梁的根部采用DRIE工艺形成电隔离窄沟槽,并淀积二氧化硅薄膜来填充隔离沟槽,形成电阻与其它区域间的电绝缘.计算结果表明,这种结构的加速度传感器的灵敏度比常规设计的加速度传感器灵敏度要高77%.工艺可行性试验表明,电隔离窄沟槽的制作工艺稳定可靠.因此,这是一种先进的压阻式硅微机械加速度传感器设计和制造方法. 展开更多

关键词 侧面扩散电阻 硅微机械加速度传感器 双悬臂梁 电隔离窄沟槽

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基于表面微机械技术的压阻式加速度传感器 被引量：2

11

作者 魏长征 周伟 李昕欣 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第11期4-7,共4页

文中介绍了一种以表面微机械技术制造的带有片上静电自检测功能的压阻式加速度传感器。该芯片制造利用了表面微机械加工技术,以低应力氮化硅薄膜为结构材料,多晶硅作为压阻材料,引入了准LIGA的电镀铜工艺,实现了一款低成本、与IC制造工... 文中介绍了一种以表面微机械技术制造的带有片上静电自检测功能的压阻式加速度传感器。该芯片制造利用了表面微机械加工技术,以低应力氮化硅薄膜为结构材料,多晶硅作为压阻材料,引入了准LIGA的电镀铜工艺,实现了一款低成本、与IC制造工艺相兼容的压阻式加速度传感器。电镀的铜质量块使压阻输出获得了足够高的灵敏度。利用金属质量块和衬底形成的一对电极,实现了可片上检测器件是否正常工作的片上静电自检测功能。传感器测试结果表明,加速度输出灵敏度为25.1μV/g,-3 dB频率带宽为1.3 kHz. 展开更多

关键词 压阻式加速度传感器 表面微机械技术 片上静电自检测功能

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微加速度传感器硅微结构设计 被引量：10

12

作者 金磊 高世桥 李文杰 《传感器技术》 CSCD 2000年第2期23-25,共3页

:围绕加速度信息 ,探讨微机电加速度传感器的设计和分析 ,提出了微机电传感系统硅微结构设计的原则 ,并根据典型的弹性质量系统 ,建立了其过载变形的模型 ,给出了用于计算位移加速度关系系数的方法。

关键词 微机电系统 微加速度传感器 硅微结构 设计

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新结构的硅一体化微加速度传感器

13

作者 王跃林 徐义刚 +1 位作者 陈锋 胡鑫松 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第8期36-40,共5页

本文介绍了一种新结构的硅一体化微加速度传感器，理论和实验结果表明，这种传感器与传统硅微机械结构加速度传感器相比具有温度特性好、工艺简单和成品率高等优点。这种结构特别适合制作谐振传感器。

关键词 硅 微机械结构 加速度 传感器

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微机械高冲击传感器的一种失效模式研究 被引量：5

14

作者 孙远程 杨波 +2 位作者 彭勃 赵龙 张茜梅 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1610-1612,共3页

在微机械高冲击传感器的测试过程中发现一种传感器芯片的严重失效问题.文中采用薄板弯曲的简化模型对该失效问题进行了初步研究.分析认为该失效是由于高冲击引起封装壳体变形使管芯承受放大了的应力,过大的应力导致芯片某些部位应力超... 在微机械高冲击传感器的测试过程中发现一种传感器芯片的严重失效问题.文中采用薄板弯曲的简化模型对该失效问题进行了初步研究.分析认为该失效是由于高冲击引起封装壳体变形使管芯承受放大了的应力,过大的应力导致芯片某些部位应力超过断裂强度而损坏.改进措施主要是通过完善壳体设计,合理增加厚度或减小壳体尺寸使壳体形变减小,从而减小由此给芯片带来的应力. 展开更多

关键词 高冲击 微机械传感器 失效模式

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硅微机械传感器的技术特点及发展趋势 被引量：8

15

作者 刘月明 刘君华 张少君 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2000年第2期1-3,20,共4页

基于硅微机械传感器的技术特点 ,分析了这类传感器的发展趋势 。

关键词 硅 微机械 传感器 技术特点 发展趋势 微型化

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硅微机械陀螺传感器信号的检测方法 被引量：5

16

作者 凌林本 李滋刚 +1 位作者 周百令 熊正南 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1999年第4期62-65,73,共5页

硅微机械陀螺是近几年发展起来的一种新型惯性元件。由于其巨大的军事和民用价值，各国均将研制过程中的关键技术列为高度机密。本文对硅微机械陀螺的关键技术之一 传感器信号的检测方法进行了探讨。提供了几种硅微机械陀螺传感器信号... 硅微机械陀螺是近几年发展起来的一种新型惯性元件。由于其巨大的军事和民用价值，各国均将研制过程中的关键技术列为高度机密。本文对硅微机械陀螺的关键技术之一 传感器信号的检测方法进行了探讨。提供了几种硅微机械陀螺传感器信号的检测方法，并对这几种检测方法进行了比较。 展开更多

关键词 硅微机械陀螺 信号检测 电容式传感器

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硅微机械谐振传感器稳幅式真空计的研究 被引量：3

17

作者 金心宇 张昱 +1 位作者 周绮敏 王跃林 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1999年第8期14-16,共3页

文中介绍硅微机械谐振真空传感器的特点及配套研制的真空计。利用恒定振幅闭环测控电路方式，使整机具有良好的灵敏度和可靠性。真空度测量范围接近１０２～１０－１Ｐａ，测量响应速度为十几毫秒。

关键词 硅微机械 谐振 真空传感器 闭环测控 真空计

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硅微机械与光纤组合式列阵传感器 被引量：4

18

作者 温志渝 钟先信 +1 位作者 孙晓松 黄友恕 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第S1期336-341,共6页

本文提出了一种新颖的硅微机械与光纤组合式列阵传感器，它的主要结构部分是通过半导体微细加工技术在硅片上得到的。文中介绍了这种传感器的结构，工作原理及研制工艺，讨论分析了影响传感器灵敏度的主要因素。研制的硅微机械与光纤组... 本文提出了一种新颖的硅微机械与光纤组合式列阵传感器，它的主要结构部分是通过半导体微细加工技术在硅片上得到的。文中介绍了这种传感器的结构，工作原理及研制工艺，讨论分析了影响传感器灵敏度的主要因素。研制的硅微机械与光纤组合式列阵传感器初步应用于声光探测的实验系统中，获得了较满意的结果。 展开更多

关键词 硅微机械 硅悬臂梁 光纤组合 硅微悬臂梁 固有频率 光电探测器 硅的各向异性腐蚀 光纤传感器 实验系统 微细加工技术

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基于MEMS技术的硅微机械流体传感器的原理及应用 被引量：2

19

作者 张树生 韩克江 成健 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第3期4-6,共3页

传统的流体传感器由于存在着灵敏度低、体积大、成本高等缺点,而且微流体与宏观流体流动特性不同,所以其在微流体的流体特性测量中存在很大的局限性。随着MEMS技术的发展,硅微机械流体传感器的出现克服了传统流体传感器的缺点。硅微机... 传统的流体传感器由于存在着灵敏度低、体积大、成本高等缺点,而且微流体与宏观流体流动特性不同,所以其在微流体的流体特性测量中存在很大的局限性。随着MEMS技术的发展,硅微机械流体传感器的出现克服了传统流体传感器的缺点。硅微机械流体传感器已成为MEMS的研究热点之一。按其用途进行了分类,着重介绍了流体压力传感器、流量传感器和表层摩擦力传感器。分别从各种传感器的基本原理、性能、应用范围、优缺点及其所能达到的技术指标方面进行了描述。基于MEMS的硅微机械流体传感器具有广阔的前景。 展开更多

关键词 MEMS 硅微机械流体传感器 基本原理

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梳状电极双轴微机械加速度计的研制 被引量：1

20

作者 陈伟平 赵振刚 +2 位作者 丁金玲 刘晓为 马原芳 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期589-592,共4页

提出了一种新型的基于体硅工艺的双轴加速度传感器,量程为±50gn,采用全对称结构,其电容检测部分采用变面积、差分电容式的梳状电极结构。利用有限元分析软件分析得到本文所设计的双轴加速度传感器微结构整体质量为1.174mg,X、Y轴... 提出了一种新型的基于体硅工艺的双轴加速度传感器,量程为±50gn,采用全对称结构,其电容检测部分采用变面积、差分电容式的梳状电极结构。利用有限元分析软件分析得到本文所设计的双轴加速度传感器微结构整体质量为1.174mg,X、Y轴的灵敏度皆为2.3fF/g,模态分析结果表明,第一和第二模态振型为两敏感方向的振型,且谐振频率分别为2774Hz,2775Hz。经过MEMS加工工艺制作出的芯片尺寸为5260μm×5260μm。经过测试,此双轴加速度传感器的电学灵敏度为33.78mV/g,谐振频率为2.4KHz,带宽可达到1.5KHz。 展开更多

关键词 微机械电子系统 双轴加速度传感器 梳状电极 有限元分析

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